[发明专利]一种超声热膨胀微胶囊及其制备方法

说明书

本发明涉及一种热膨胀微胶囊及其制备方法，更具体地，本发明涉及一种超声热膨胀微胶囊及其制备方法。一种超声热膨胀微胶囊的制备方法，至少包括以下步骤：a)将无机盐、悬浮剂、辅助分散剂、阻聚剂、去离子水混合后，得到水相组合物；b)将低沸点烷烃、聚合单体、引发剂、交联剂混合后，得到油相组合物；c)将水相组合物和油相组合物混合，经超声辐照悬浮聚合法制备得到超声热膨胀微胶囊。本发明制备所得热膨胀微胶囊壳体分子量分布均匀、热学、力学性能优异，且具有优异的粒径分布均匀性、泡孔均匀性、表面均匀性、耐温性。可应用于纺织、造纸、油墨、工程塑料等领域。

技术领域

本发明涉及一种热膨胀微胶囊及其制备方法，更具体地，本发明涉及一种超声热膨胀微胶囊及其制备方法。

背景技术

热膨胀性微胶囊，是由阻气性良好的热塑性聚合物外壳包裹低沸点物理发泡剂而形成的微胶囊，一般通过水溶性分散体系中的可聚合单体和发泡剂经悬浮聚合而成。

在树脂发泡中基本都采用传统的化学发泡方法，实现轻量化及泡孔结构的调控。但采用化学发泡方法，发泡材料的表面质量问题却无法得到解决。无论是化学发泡体系还是超临界物理发泡体系，泡孔的形成都依赖于气体的扩散，而相关的泡孔合并、粗化以及表面质量问题也都是源于得到有效控制的气体扩散。而采用热膨胀微胶囊发泡是解决表面质量问题最有效、根本的方法，此方法不但可以有效控制发泡剂气体的扩散，且加工简单，更容易控制泡孔结构，成本低廉。但目前已知专利及产品大部分存在粒径分布宽，聚合温度高、时间长等缺点，粒径分布宽会导致发泡均匀性差。专利文献CN201280073857.5公开了一种热膨胀性微球，其聚合温度达到50℃，聚合时间长达20h，制备所得热膨胀性微球的Span≥0.99。专利文献CN107532065公开了一种热膨胀性微球，其聚合温度达到60℃，聚合时间也长达20h。

针对上述问题，本发明致力于提供一种超声热膨胀微胶囊及其制备方法，制备所得热膨胀微胶囊具有优异的粒径分布范围和较高的生产效率，产品可广泛应用于纺织、造纸、油墨、工程塑料等领域。

发明内容

为了解决上述问题，本发明的第一个方面提供了一种超声热膨胀微胶囊的制备方法，至少包括以下步骤：

a)将无机盐、悬浮剂、辅助分散剂、阻聚剂、去离子水混合后，得到水相组合物；

b)将低沸点烷烃、聚合单体、引发剂、交联剂混合后，得到油相组合物；

c)将水相组合物和油相组合物混合，经超声辐照悬浮聚合法制备得到超声热膨胀微胶囊。

作为一种优选的技术方案，步骤a)中，所述悬浮剂选自胶体二氧化硅、纳米氢氧化镁、纳米磷酸钙中的一种或多种。

作为一种优选的技术方案，步骤a)中，所述辅助分散剂选自酸值在70～100的二乙醇胺-己二酸的缩聚物、聚乙烯吡咯烷酮、聚乙烯醇、十二烷基硫酸钠、十二烷基磺酸钠中的一种或多种。

作为一种优选的技术方案，步骤a)中，所述阻聚剂选自亚硝酸钾、亚硝酸钠、硼酸、氯化铁、重铬酸钾、抗坏血酸、抗坏血酸钠、抗坏血酸钾中的一种或多种。

作为一种优选的技术方案，步骤b)中，所述聚合单体选自腈类单体、极性单体、丙烯酸酯类单体、酰胺类单体、醋酸乙烯酯中的一种或多种。

作为一种优选的技术方案，步骤b)中，所述引发剂选自过氧化物、偶氮化合物中的一种或多种。

作为一种优选的技术方案，步骤c)中，所述超声频率为4000-5000W。

作为一种优选的技术方案，步骤c)中，所述超声温度为25-30℃。

作为一种优选的技术方案，步骤c)中，所述超声时间为9-11h。

本发明的第二个方面提供了一种超声热膨胀微胶囊，其采用上述的制备方法制备得到。